亚马逊地区的黄金开采与生态系统破坏:对脆弱社区的影响及环境修复措施
《Chemosphere》:Goldmining and ecosystem disruption in the Amazon: Impacts on vulnerable communities and environmental restoration
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时间:2025年07月30日
来源:Chemosphere 8.1
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亚马逊地区手工金矿开采引发汞污染扩散,经食物链生物放大作用危害原住民健康,症状类似水俣病,同时加剧水土流失和森林退化。需通过环境修复、严格监管及开发汞防护食物与疗法来缓解影响。
近年来,随着人类对自然资源的不断开发和利用,亚马逊地区面临了前所未有的环境挑战。特别是,黄金开采活动在过去的五十年中对亚马逊生态系统造成了深远的影响。汞作为这一过程中常用的化学物质,其污染不仅局限于开采区域,还通过复杂的生态循环扩散到整个环境,最终影响到当地原住民和沿河居民的健康。这一现象不仅反映了人类活动对自然环境的破坏,也揭示了生态系统的脆弱性和人类社会对环境变化的敏感性。
黄金开采的历史可以追溯到殖民时代之前。当时,亚马逊的原住民虽然有开采黄金的传统,但规模较小,且使用的是原始的方法,未涉及汞的使用。然而,随着西班牙和葡萄牙殖民者的到来,对黄金和白银的渴望推动了大规模的资源掠夺,这种掠夺不仅导致了生态系统的破坏,还引发了对原住民和非洲奴隶的剥削。16世纪初,巴托洛梅乌·德·梅内塞斯(Bartolomeu de Medina)发明了一种利用汞进行黄金提取的工艺,这种方法极大地提高了黄金的产量,同时也带来了严重的汞污染问题。根据尼阿古(Nriagu, 1993)的研究,这种被称为“patio”的工艺需要3至6公斤的汞来生产1公斤的黄金,估计在南美洲和中美洲地区,汞的排放量可能高达196万吨。
进入20世纪后,亚马逊地区的黄金开采活动因全球市场价格波动而呈现出不稳定的趋势。特别是在1980年代,随着黄金价格的上涨,亚马逊地区经历了一次新的黄金热潮。据瓦瑟曼等人(2003)估计,在1980至1990年间,亚马逊地区生产了1160至1880吨的黄金,涉及超过一百万名矿工。这一时期,世界卫生组织(2021)报告称,与化学污染、水传播疾病、药物滥用、酗酒、暴力和营养不良有关的健康问题日益严重。环境的破坏程度也达到了前所未有的水平,表现为森林的砍伐和土壤的深度挖掘,导致了类似月球表面的景观,这些区域的生态恢复几乎不可能实现。
到了20世纪90年代,随着黄金价格的下跌,黄金开采活动大幅减少,但2000年代初,由于价格的回升,黄金开采又迅速增长,增幅超过了300%。2010年代末,巴西政府对小规模黄金开采的支持,尤其是在Starlink通信系统提供的基础设施背景下,引发了新一轮的黄金热潮,特别集中在那些对环境变化最为敏感的原住民保留地。这种集中开采不仅加剧了区域内的社会不平等,还对原住民的新一代构成了威胁。
近年来,尽管巴西政府加强了对黄金开采和销售的监管,亚马逊地区的黄金开采活动仍然显著减少。根据Instituto Escolhas(2024)基于巴西矿业局的数据,小规模黄金开采在2022年的产量为30,761公斤,而在2024年下降至16,835公斤,减少了45%。这一趋势被视为积极的信号,但同时也提醒我们,环境中已经存在的汞污染不会因此消失。汞的累积和扩散仍然是一个长期存在的问题,需要持续的关注和应对。
目前,小规模黄金开采的影响已经超出了孤立的开采区域。汞的扩散不仅局限于水体,还通过大气传播,影响到全球范围内的环境。汞在大气中的迁移使得其能够到达远离开采点的区域,进而影响到生态系统的各个层面。汞的生物富集作用在食物链中尤为显著,特别是对鱼类的污染。原住民和沿河居民的传统饮食习惯中,鱼类是主要的蛋白质来源,这种依赖性使得他们更容易受到汞污染的影响。研究发现,汞在鱼类体内的浓度随着食物链层级的升高而增加,最终影响到人类的健康。这种现象在中央亚马逊地区尤为明显,影响到当地居民的健康,尤其是儿童。
2023年12月,一群健康和环境研究人员以及亚马逊地区的社区代表齐聚巴西首都巴西利亚,讨论如何缓解黄金开采带来的影响。会议指出,黄金开采的影响不仅限于汞的扩散,还可能影响到水质、减少食物供应,并促进森林砍伐和土壤退化。这些因素共同作用,导致了远离中心地区的社区,尤其是原住民群体,其健康韧性的下降。会议的成果成为本文的写作基础,本文回顾了小规模黄金开采对整个亚马逊生态系统的影响,以及它如何影响到当地社区的健康,特别是那些因污染而变得脆弱的人群。
水污染是黄金开采带来的主要问题之一。水的安全性通常被定义为水资源的可用性、可靠性和质量,确保人类的健康。然而,在亚马逊这样的湿润森林,水资源本应充足,但考虑到开采活动的广泛分布和偏远地区的特点,提供经过处理的健康水源成为了一项挑战。瓦瑟曼等人(2019)研究了水体中悬浮物的分布及其对水质的影响,指出这些悬浮物不仅影响水的可用性,还可能成为水传播疾病的载体,从而降低社区的健康韧性,加剧汞污染带来的健康问题。
悬浮物的输入是影响水质的另一个重要因素。细小颗粒物在水体中长期悬浮,主要来源于土壤的淋溶,特别是在被砍伐的区域,雨水直接冲刷未受保护的土壤,使得悬浮物的浓度显著增加。瓦瑟曼等人(2019)基于1975至2008年的数据,评估了巴西亚马逊地区水质的变化,包括悬浮物的浓度。研究发现,这些悬浮物的增加不仅影响了水的清洁度,还可能对生态系统的健康产生连锁反应,进一步加剧了汞污染的影响。
汞的生物富集作用在环境中的表现尤为明显。汞在生态系统中的浓度随着食物链层级的升高而增加,这种现象被称为生物富集。汞的生物富集作用是广泛讨论的,特别是在重金属污染的研究中。这一过程通常由初级生产者直接吸收,由于汞的代谢速率低于其吸收速率,这些初级生产者体内汞的浓度会逐渐累积。随着食物链层级的上升,汞的浓度进一步增加,最终影响到顶级捕食者,如鱼类。研究发现,汞在鱼类体内的浓度显著高于水体中的浓度,这种现象使得鱼类成为汞污染的主要载体,进而影响到人类的健康。
汞污染对人类和鱼类的影响可以通过生物标志物来评估。生物标志物的发展使得研究人员能够追踪细胞在特定外部刺激下的分子和基因反应。例如,乳腺癌相关基因、前列腺特异性抗原(PSA)和丙型肝炎病毒的核糖核酸(RNA)等都是已知的生物标志物。在亚马逊地区,汞污染的研究中,生物标志物的应用尤为关键,因为它们能够帮助研究人员识别汞污染对鱼类和人类的潜在影响。这些生物标志物不仅能够揭示汞污染的途径,还能够提供关于汞污染对生态系统影响的深入见解。
为了缓解小规模黄金开采带来的影响,一些解决方案被提出。首先,提高水质的处理技术是关键,因为水污染直接影响到人类的健康。其次,减少悬浮物的输入,改善水质,是另一个重要的措施。此外,推广替代的黄金开采技术,减少汞的使用,也是缓解汞污染的有效手段。这些措施需要政府、科研机构和当地社区的共同努力,以确保亚马逊地区的可持续发展。
在应对汞污染方面,一些新的治疗方法和药物正在被开发。这些方法和药物的目标是减少汞对人类健康的负面影响,特别是对原住民和沿河居民的健康。通过研究汞污染的生物标志物,科学家们能够更好地理解汞污染对生态系统的具体影响,并据此开发出更有效的防治措施。这些措施不仅包括技术改进,还涉及政策调整和法律执行,以确保黄金开采活动的可持续性。
综上所述,小规模黄金开采对亚马逊地区的影响是深远的,不仅限于环境的破坏,还涉及人类健康的威胁。汞污染通过复杂的生态循环扩散到整个环境,影响到原住民和沿河居民的健康。因此,采取有效的措施来缓解汞污染的影响,保护亚马逊地区的生态环境和人类健康,是当前亟需解决的问题。这需要多方面的努力,包括技术改进、政策调整、法律执行以及社区参与,以实现可持续的资源开发和环境保护。
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